(本题满分16分)
已知圆O:,O为坐标原点.
(1)边长为的正方形ABCD的顶点A、B均在圆O上,C、D在圆O外,当点A在圆O上运动时,C点的轨迹为E.
①求轨迹E的方程;
②过轨迹E上一定点作相互垂直的两条直线
,并且使它们分别与圆O、轨迹E 相交,设
被圆O截得的弦长为
,设
被轨迹E截得的弦长为
,求
的最大值.
(2)正方形ABCD的一边AB为圆O的一条弦,求线段OC长度的最值.
![]() |
(本题满分16分)
已知圆O:,O为坐标原点.
(1)边长为的正方形ABCD的顶点A、B均在圆O上,C、D在圆O外,当点A在圆O上运动时,C点的轨迹为E.
①求轨迹E的方程;
②过轨迹E上一定点作相互垂直的两条直线
,并且使它们分别与圆O、轨迹E 相交,设
被圆O截得的弦长为
,设
被轨迹E截得的弦长为
,求
的最大值.
(2)正方形ABCD的一边AB为圆O的一条弦,求线段OC长度的最值.
![]() |
解:(1)①连结OB,OA,因为OA=OB=1,AB=,所以
,
所以,所以
,在
中,
,2分
所以轨迹E是以O为圆心,为半径的圆,
所以轨迹E的方程为; ………………………3分
②设点O到直线的距离分别为
,
因为,所以
, ……………5分
则,
则
≤4=
, ……………8分
当且仅当,
即
时取“=”,
所以的最大值为
; ……………9分
(2)设正方形边长为a,
,则
,
.
当A、B、C、D按顺时针方向时,如图所示,在中,
,
即
,
由,此时
;…………12分
当A、B、C、D按逆时针方向时,在
中,
,
即
,
由,此时
,………15分
综上所述,线段OC长度的最小值为,最大值为
. ………16分